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爱因斯坦求和约定(Einstein Summation Convention)是由阿尔伯特·爱因斯坦引入的一种数学记号简化方法,主要用于张量分析和相对论中。

爱因斯坦求和约定的定义

爱因斯坦求和约定规定:当一个表达式中的某个指标(索引)在一个项中重复出现两次时,一次作为上标,一次作为下标,则表示对该指标从1到n(通常是空间维数)进行求和。

基本规则:

  1. 重复指标自动求和:在一个单项式中,如果一个指标出现两次(一次作为上标,一次作为下标),则表示对该指标进行求和。

  2. 求和范围:通常求和的范围是从1到n,其中n是所考虑的空间维数(例如,在三维欧几里得空间中,n=3)。

  3. 每个指标最多重复两次:在一个单项式中,一个指标最多只能出现两次。

数学表示:

例如,对于向量 v\mathbf{v}w\mathbf{w} 的点积:

标准记法:vw=i=1nviwi\mathbf{v} \cdot \mathbf{w} = \sum_{i=1}^n v_i w_i

爱因斯坦约定:viwiv_i w^i

这里 ii 是重复指标,意味着对 ii11nn 求和。

上标与下标的区别

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